Pereosnastka.ru
Обработка дерева и металла
Типы производства сварных конструкций. Процесс последовательного соединения и скрепления сборочных деталей между собой прихватками или болтами для образования отправочного элемента называют сборкой. Сборка — одна из главных операций при изготовлении конструкций. Собранные конструкции сваривают. В некоторых случаях сборочные операции чередуются со сварочными.
Технология сборки конструкций зависит от имеющегося в цехе оборудования и способа производства. Различают три типа производства сварных металлических конструкций: единичное, серийное и массовое.
Единичное производство — это изготовление разных конструкций, отличающихся по форме и размерам. На каждом рабочем месте сборочного цеха выполняются разнообразные сборочные работы по изготовлению различных конструкций. Специализации рабочих мест нет. При изготовлении каждой новой конструкции рабочее место перестраивают. В процессе сборки пользуются универсальными инструментами и приспособлениями.
Серийное производство — это изготовление одинаковых изделий большими партиями или сериями. При серийном производстве на специализированных рабочих местах выполняют определенные сборочные операции.
Применяемые специализированные приспособления имеют строго определенное назначение для сборки какого-либо одного изде-1Ия Использование таких приспособлений способствует повышению производительности труда и улучшению качества конструкций.
Массовое производство — это изготовление изделий одного ассортимента в течение длительного времени.
Требования к сборке. Технологический процесс сборки независимо от способа производства должен удовлетворять следующим требованиям: соблюдение требуемой последовательности сборки и сварки; применение необходимого инструмента и приспособлений, повышающих производительность труда сборщика; увязка сборочных операций с операциями по сварке; проведение пооперационного контроля качества сборки; соблюдение допусков на размеры конструкций; соблюдение правил техники безопасности.
Сведения о процессе сборки записывают в технологические карты сборки сборочных единиц и общей сборки конструкции. Если при изготовлении конструкции операции сборки чередуются с операциями сварки, то технологический процесс сварки описывают в той же технологической карте.
Процесс сборки конструкций под сварку охватывает следующие виды работ: раскладку поданных под сборку деталей на стеллажах в непосредственной близости к месту сборки; собственно сборку, т. е. размещение отдельных деталей во взаимном расположении, указанном на чертеже; закрепление деталей между собой или прикрепление мелких деталей к основным крупным сначала зажимными или распорными приспособлениями, а затем короткими швами (прихватками) и подготовка собранной конструкции к сварке.
Для выполнения одной и той же операции при сборке конструкции сборщик может применять различные приемы работ. Выбор приемов работы зависит не только от квалификации и опыта сборщика, но и от наличия инструментов и приспособлений. Главной задачей каждого сборщика является применение высокопроизводительных приемов выполнения технологических операций, которые обеспечивали бы высокое качество сборки при соблюдении правил техники безопасности.
Способы сборки. В зависимости от формы, размеров элементов и типа производства применяются следующие способы сборки конструкций под сварку: сборка по предварительной разметке; по упорам-фиксаторам; по шаблонам-копирам; по контрольным отверстиям в собираемых элементах, в кондукторах, на поточных линиях.
Сборка по разметке заключается в том, что положение каждого элемента определяется рисками, нанесенными на смежных элементах по чертежным размерам. Конструкцию собирают в соответствии с нанесенными рисками.
Сборка по упорам-фиксаторам состоит в том, что по очертаниям изделия на стеллажах или на плите устанавливают упоры, которые определяют расположение элементов изделия согласно чертежу.
Сборка по шаблонам-копирам отличается тем, что первоначально изготовляют шаблон, имеющий форму изделия (копир). Элементы изделия совмещают с шаблоном и скрепляют между собой прихватками.
Сборка по контрольным отверстиям заключается в следующем В заготовительных цехах в основных сопрягаемых элементах конструкции делают сборочные отверстия. Эти сборочные отверстия совмещают в смежных элементах и скрепляют сборочными болтами.
Сборка в кондукторе — наиболее производительный метод, обеспечивающий одновременно высокое качество сборки. Кондуктор представляет собой стационарное устройство, которое обеспечивает правильное взаимное расположение элементов конструкции в соответствии с чертежом. Элементы в кондукторе удерживаются упорами и прижимными устройствами без фиксации прихватками
Организация работ. Сборщики конструкций работают звеньями по два-три человека, бригадами по четыре человека или сквозными двухсменными бригадами.
Производство сборочных работ звеньями в одну смену обеспечивает большую производительность труда, однако производствен-•ные площади в этом случае используются нерационально, так как длительность цикла изготовления конструкций больше, чем при сборке в две смены. Работы сквозными бригадами ведутся в две смены, причем последующая смена сборщиков продолжает сборочные работы, начатые предыдущей сменой. При этом рекомендуется следующий состав рабочих сквозной бригады: два сборщика и два прихватчика.
Сборка сварных конструкций сквозными бригадами обеспечивает равномерную расстановку рабочих по сменам; рациональное использование производственных площадей, оборудования, кранов; сокращение потерь времени за счет лучшего обслуживания рабочих мест; ускорение производственного цикла.
Транспортирование деталей, отделка и сдача конструкций выполняются комплексной сквозной бригадой, в состав которой входят стропальщики, рубщики, газорезчики, сверловщики. Бригада выполняет работы по разгрузке полуфабриката и подаче его на рабочие места сборщиков; газовой резке в процессе сборки; правке конструкций после сварки, вырубке пневматическим молотком дефектных швов, заусенцев и наплывов металла; сверлению пропущенных отверстий или предусмотренных по технологии после сборочных работ; засверливанию швов для контроля их провара; зачистке конструкций шлифовальной машинкой; кантовке и раскладке конструкций в процессе сварки; увязке в пакеты мелких конструкций; отгрузке готовой продукции; сборке и отгрузке металлолома.
Источник
Существует 2 способа сборки изделия под сварку
1.Сборка производится до плотного сопряжения собираемых деталей (или с необходимым технологическим зазором) и сжатия их в таком состоянии для последующей сварки и постановки электроприхваток. В этом случае отклонения в размерах изделия определяются суммой отклонений в размерах собираемых деталей, т.е. размерными цепями изделия. Следовательно, при таком способе сборки на чертежах деталей допуски должны назначаться исходя из возможного или наиболее вероятного их суммирования при сборке изделия. Таким образом, при 1-м способе сборки сборочный процесс и конструкция зажимного устройства не зависят от допусков по размерным цепям, а размеры сварного изделия полностью определяются фактическими размерами деталей и положением фиксаторов и упоров сборочного кондуктора.
2. Сборка производится по заданным размерам готового изделия с соответствующими допусками. В этом случае конструктором сварного изделия должны быть предусмотрены компенсирующие зазоры или компенсирующие или компенсирующие прокладки “по месту” в каждой размерной цепочке, либо подрезка и подрубка деталей “по месту” (подгонка), либо применение селекционной сборки, когда детали сортируются по фактическим размерам и затем группируются по сборочным комплексам так, чтобы был возможен первый способ сварки – до плотного сопряжения деталей без подрезки и без зазоров (конечно, если последние не требуются по технологии сварки).
Наиболее широкое распространение получил 1-й способ сборки. Сборочные устройства по функциональному назначению и характеру выполняемых операций можно разделить на три основных типа:
1.)сборочные стенды и кондукторы, в которых выполняется сборка изделий на прихватках с последующей передачей собранного изделия в другое сварочное устройство. 2.) сборочно-сварочные кондукторы, в которых выполняется не только сборочные, но и сварочные операции, в большинстве случаев без предварительной постановки прихваток. 3.) сборочно-сварочные кондукторы – кантователи, в которых кроме сборочных и сварочных операций осуществляется также операции кантовки изделия в удобное для сварки положение.
Сварочными приспособленияминазываются дополнительные технологические устройства к оборудованию, используемые для выполнения операций сборки под сварку, сварки, термической резки, пайки, наплавки, устранения или уменьшения деформаций и напряжений, а также для контроля. В комплексно-механизированном сварочном производстве широко применяются загрузочные, разгрузочные, подъемно-транспортные и комбинированные приспособления, чалочные устройства, тиковая и специализированная …. оргоснастка, различный инструмент.
Учитывая, что сварочное производство является комплексным, необходимо проектировать приспособления для заготовительных, подготовительных, заключительных операций и специальный инструмент.
Сборочно-сварочной оснасткой называют совокупность приспособлений и специального инструмента для выполнения слесарных, сборочных, монтажных и других видов работ. Поэтому термин “оснастка” чаще применяется в судостроении, монтаже, строительстве. Применение сварочных приспособлений позволяет уменьшить трудоемкость работ, повысить производительность труда, сократить длительность производственного цикла, улучшить условия труда, повысить качество продукции, расширить технологические возможности сварочного оборудования, способствует повышению комплексной механизации и автоматизации производства и монтажа сварных изделий. Сварочные приспособления классифицируются по нескольким признакам (рис.1) следующим образом:
Источник
Выбор и обоснование выбора метода сборки. Схема сборки и сварки.
Сборкой называется технологический процесс последовательного соединения и скрепления деталей между собой прихватками или в сборочном приспособлении для образования отправочного элемента.
Технологическим процессом сборки металлоконструкции определяется последовательность выполнения сборочных операций с применением приспособлений и инструментов.
Он должен удовлетворять следующим требованиям:
1) Соблюдение полной последовательности сборки конструкции.
2) Применение инструмента и приспособлений, повышающих производительность труда сварщиков.
3) Полная согласованность сборочных операций и операций по сварке.
4) Проведение работниками ОТК операционного контроля качества сборки.
5) Соблюдение правил техники безопасности при выполнении установочных операций и приёмов сборки.
В зависимости от сложности сварной конструкции, её конфигурации, программы выпуска, типа производства и способа сварки, сборку можно выполнять:
1) По разметке при помощи простейших универсальных приспособлений: струбцин, планок, скоб с клиньями с последующей прихваткой. Применяются в индивидуальном производстве.
2) По первому изделию, если его конфигурация позволяет использовать его как шаблон. Применяется в мелкосерийном производстве при использовании тех же средств, что и при разметке.
3)На универсальных приспособлениях – плитах с пазами, снабжённых упорами, фиксаторами и различными зажимными устройствами, позволяющими собирать однотипные, но разные по габаритам изделия. Применяется в мелкосерийном и серийном производстве.
4) При помощи шаблонов, накладываемых на мелкие детали или собираемых вместе с ними на время прихватки. Применяется в серийном и массовом производстве.
5) По выступам и углублениям наштампованных деталей из тонколистовых материалов. Используется в массовом производстве при точечной и шовной сварке.
6) На специальных стендах и приспособлениях. Применяется в крупно серийном и массовом производстве.
Возможны следующие схемы технологического процесса сборки и сварки:
1) Сборка узла или конструкции с последующей сваркой.
2) Последовательная сборка и сварка.
3) Сборка и сварка узлов, а затем сборка и сварка конструкции из узлов.
Для сварки воздухоохладителя предлагаю применять схему № 3 (см. приложение 1 )
Применение узловой сборки чаще всего ограничивается грузоподъёмностью транспортных средств на заводе, цехе, монтажной площадке, либо тем, что квантование изделия затруднено.
По третьей схеме изготавливаются сложные пространственные конструкции крупных габаритов. По этой схеме сборки и сварки общая деформация всей конструкции получается меньше т. к. жёсткость узлов всегда больше чем в отдельной детали, проще правка, улучшение качества и снижение трудоёмкости. Применение в сварке металлоконструкций стандартных узлов не только сокращают цикл изготовления в два – три раза, но и снижает их стоимость.
При этом качество сварных конструкций получается выше за счёт высокого качества узлов изготовленных в специализированном производстве.
По третьей схеме предоставляется возможность производить параллельно сборку и сварку отдельных узлов, что сокращает производственный цикл изготовления всей конструкции.
5. 2 Выбор сборочного оборудования и оснастки.
Для сборки разрабатываемой конструкции, предлагаю применить следующее оборудование:
1) Гидравлическая струбцина, снабженная двумя зажимными гидроцилиндрами, одним выравнивающим и одним стягивающим. Назначение: сборка продольных стыков цилиндрических обечаек под сварку.
2)Два вращателя сварочных горизонтальных двухстоечных модели
М-31050А. Предназначены для поворота конструкции в удобное для сварки положение.
Наибольший крутящий момент на оси вращения, Н*м___________1000
Наибольшая грузоподъёмность, кг____________________________2000
Диаметр сварных круговых швов, мм ____________________100 – 1900
Высота центров, мм________________________________________1000
Угол поворота крестовины, градус __________________________± 360
Частота вращения крестовины, об/мин____________________0,05 – 2,5
Регулировка частоты вращения крестовины___плавное бесступенчатое
Ход пиноли задней стойки, мм________________________________170
Сварочный ток при ПВ 100%, А______________________________1000
Ток питающей сети:
— Напряжение, В _______________________________________380/220
— Мощность электродвигателя привода вращения, кВт___________1,0
Габаритные размеры, мм __________________________6000*1600*1800
Масса, кг _________________________________________________1070
Для сборки узлов коробчатого типа предлагаю использовать УСП (универсальная сборочная плита) размером 1500*1500 в количестве одной штуки.
Для сборки узла 4 использую вращатель сварочный универсальный
Наибольший момент центра тяжести изделий относительно опорной плоскости планшайбы, Н*м _____________________________________100
Диаметр свариваемых круговых швов, мм__________________125 – 630
Частота вращения шпинделя, об/мин________________________0,1- 5,0
Регулировка частоты вращения шпинделя ____плавная бесступенчатая
Угол наклона планшайбы, градусы_____________________________135
Угол поворота планшайбы, градусы __________________________± 360
Ток сварочный при ПВ 100%, А _______________________________500
Род тока питающей сети ___________________переменный трёхфазный
Напряжение, В __________________________________________380/220
Мощность электродвигателя, кВт _____________________________0,18
Габаритные размеры, мм ____________________________700*882*630
Масса без блока управления, кг________________________________152
Масса блока управления, кг____________________________________14
5. 3 Свариваемость основного металла.
Так как воздухоохладитель работает в агрессивной среде, применяются соответствующие материалы, т.е. коррозонностойкая сталь 12Х18Н10Т. Эта аустенитная хромоникелевая сталь помимо коррозионной стойкости обладает хорошей свариваемостью, так как легирование этих сталей построено таким образом, что их аустенитная структура сохраняется неизменной в широком интервале температур – от плавления до глубокого холода. Отсутствие превращения аустенита в мартенсит упростило технологию сварки, нет необходимости в предварительном и сопутствующем подогреве и в последующей термической обработке с целью повышения пластичности сварных соединений. Сложностью сварки таких сталей является предупреждение образования в шве и околошовной зоне горячих трещин, а также склонности к межкристаллитной коррозии.
Содержание углерода в этой стали, превышает предел растворимости 0,02 – 0,03 % в аустените, поэтому после быстрого охлаждения углерод зафиксирован в твёрдом растворе в состоянии неустойчивого равновесия, причём в основном у границ зёрен, так как является ликвирующим элементом, повторный нагрев стали при сварке приводит к увеличению подвижности атомов углерода.
Наиболее эффективным способом устранения склонности нержавеющей стали к межкристаллитной коррозии является введение стабилизирующих элементов, имеющих большее сродство к углероду, чем хром. Стойкость к межкристаллитной коррозии увеличивается и при аустенитно-ферритной структуре металла.
Другой проблемой, с которой приходится сталкиваться при сварке изделий из стали 12Х18Н10Т является повышенная склонность к образованию горячих трещин. Образование горячих трещин обусловлено низкими деформационной стойкостью и межкристаллитной прочностью металла шва или околошовной зоны при высоких температурах, и развитием растягивающих напряжений в сварном соединении в момент минимальной прочности и пластичности. Склонность к образованию горячих трещин в швах при сварке стали типа 12Х18Н10Т больше, чем при сварке углеродистых конструкционных сталей, что обусловлено меньшей теплопроводностью и большим коэффициентом линейного расширения этой стали. Поэтому при одинаковой толщине свариваемого металла температура центра шва, при которой возникает в нём растягивающие напряжения выше, а время начала возникновения после завершения кристаллизации – меньше в аустенитном металле шва, чем в низкоуглеродистом не легированном. Двухфазная структура шва с содержанием феррита до 5%, уменьшение содержания вредных примесей сварочных материалов, тщательная очистка деталей от грязи, смазок, органических соединений перед сваркой уменьшают вероятность образования горячих трещин. Кроме того, сварку необходимо выполнять при минимальной погонной энергии, не допускать перегрева металла сварочной ванны, предупреждать повторный нагрев одного и того же участка шва, что обеспечивается непрерывным процессом сварки или, в случае необходимости повторного нагрева, следует выполнять следующий проход только после полного остывания.
Источник
